Physikaufgabe - Ionenleitung?

Hallo ihr Lieben, hat jemand eine Ahnung, was hier überhaupt zu tun ist? Ich verstehe schon alleine die Fragestellung nicht. :) Kann mir jemand die Aufgabe erklären (nicht unbedingt die Lösung, erstmal nur die Idee?)
Danke :)

Answer 1

[AMG38]

Jeder Ionenart trägt im elektrischen Feld E des Kondensators C einen Teilstrom I_Teil zum Gesamtstrom I_Ges bei.

$I_{Ges}=I_{Teil1}+I_{Teil2}$

Den Gesamtstrom hast du gegeben.

Die Teilströme ergeben sich durch:

$I_{Teil}=Z\cdot E\cdot A\cdot\mu_{Teil}\cdot F\cdot c_i$

Z: Ladungszahl Z. Z = Q/e
E: Elektr. Feldstärke im Kondensator.
A: Plattenfläche des Kondensators
F: Faradaykonstante. Einheit C/mol
ci: Stoffmengenkonzentration, mol/m³

A kriegen wir raus über

$A=C\cdot\frac{d}{\epsilon}$

Für E gilt.

$E=\frac{U}{d}$

Wenn wir A und E in die Gleichung für den Teilstrom einsetzen, erhalten wir:

$I_{Teil}=\frac{Q}{e}\cdot\frac{U}{d}\cdot C\cdot\frac{d}{\epsilon}\cdot\frac{N_A}{e}\cdot\frac{n_i}{V}\cdot\mu_{Teil}$ 

$I_{Teil}=\frac{Q}{e}\cdot\frac{U}{d}\cdot C\cdot\frac{d}{\epsilon}\cdot N_A\cdot e\cdot\frac{n_i}{V}\cdot\mu_{Teil}$

e und d kürzen sich weg.

$I_{Teil}=Q\cdot U\cdot C\cdot\frac{1}{\epsilon}\cdot N_A\cdot\frac{n_i}{V}\cdot\mu_{Teil}$

mit Q = C*U erhalten wir:

$I_{Teil}=C^2\cdot U^2\cdot\frac{1}{\epsilon}\cdot N_A\cdot\frac{n_i}{V}\cdot\mu_{Teil}$

Setze diese Gleichung in die oberste Gleichung für den Gesamtstrom ein. Für die Beweglichkeit setzt du die jeweiligen Werte ein. Dann formst du die Gleichung um nach der Gesuchten Stoffmenge pro Volumen. NA ist die Avogadro Konstante. Das Epsilon die Elektrische Feldkonstante.

Comments

[AMG38]

Oh je. Das habe ich etwas anders gemacht.

[AMG38]

@Inkognito-Beitragsersteller

Vergleich mal deine Ergebnisse mit der Rechnung nach meiner Antwort. Kannst dich gerne melden, wenn du das richtige Ergebnis kennst, würde mich selbst interessieren.

@AMG38

Ich habe jges = I/A = n*q*(ya-yk)*E=n*q(ya-yk)*U/d und d aus C=epsilon_0 * A/d
damit habe ich einfach nach n umgestellt.